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1 Inhaltsverzeichnis XI 1 Einleitung Das Verbundprojekt AVILUS Hintergrund und Motivation Ausgangssituation und inhaltliche Schwerpunkte Ausgangssituation Inhaltliche Schwerpunkte Stand der Wissenschaft und Technik Projektorganisation Projektpartner Projektmanagement Projektplan und Meilensteine Technologien Information im PLM-Prozess Integration von Information aus dem Produkt- und Produktionsmittellebenszyklus und Datenschnittstellen Mechatronisches Anlagenmodell und die hybride Inbetriebnahme im Konzept der digitalen Fabrik Literatur Simulation und Rendering Kollisionserkennung Physikalische Simulation flexibler Bauteile (ICIDO) Physikalische Simulation starrer Bauteile (ICIDO) Anlagensimulation High Dynamic Range Rendering aus unterschiedlichen Datenquellen (ICIDO, Universität Koblenz) Tone Mapping-Verfahren/Farbkalibrierung (Universität Koblenz, EADS, ICIDO, metaio) Physikalisch plausible Simulation von Spiegelungen, Brechungen und Transparenzen (ICIDO, Universität Koblenz) Rendering nahezu unbegrenzter Datenmengen (3DInteractive, ICIDO) Effektive 2D- und 3D-Editoren für sehr große Datenszenen (3DInteractive) Literatur Lokalisation und Tracking Industrielle Messtechnik Markerloses Tracking Propagation von Unsicherheiten Motion Capture für Ergonomieuntersuchungen Erweiterung des Messvolumens

2 XII Literatur Interaktion Physikalisch plausible Interaktionsmetaphern Einfache Benutzerinteraktion / Bedienmetapher aus dem Spieleumfeld Literaturverzeichnis Geometrieerfassung Fotogrammetrie Auswertung der Geometrieerfassung Erfassung der (Beleuchtungs-) Umgebung für realistische Einbettung von Objekten Literatur Anwendungen in Design, Konstruktion und Planung Visuelle Absicherung Realistische Berechnung und Darstellung von Spiegelungen (Volkswagen) Visuelle Anmutung von Flugzeugkabinen und Sichtbarkeitsuntersuchungen im Flugzeugcockpit (EADS) Funktionale Absicherung Prozessmodellierung zur Untersuchung von Mensch-Maschine- Schnittstellen im virtuellen Flugzeugcockpit (EADS) Funktionale Beurteilung von virtuellen Fahrzeuginterieurs (Volkswagen) Absicherung der Herstellbarkeit Absicherung der Herstellbarkeit an der SmartAutomation (Siemens, RWTH/WZL) Informationsintegration (KUKA Systems) Visualisierung großer Datenmengen (Volkswagen) VR-Meeting (HDW) Integrierte Prozesskette Optik (Carl Zeiss) MotionCapturing zur Absicherung der Herstellbarkeit (Volkswagen) Brücke digitale/reale Welt Soll/Ist-Vergleich von Betriebsmitteln (Volkswagen) Automatische Durchlaufanalysen (Volkswagen) Beladungssimulation eines Transportflugzeuges (VOITH) Virtueller Modelldraht (HDW) Durchgängige Konfiguration von Produkten mit automatisierter Generierung von MCAD-Daten (Rittal) Die Prozesskette Engineering NC Verarbeitung Produktion (Rittal) Abgleich Geometrien (KUKA Systems) Abgleich zwischen digitaler und realer Welt an der SmartAutomation (Siemens, RWTH/WZL)...199

3 XIII Bauteilvalidierung- Haltervalidierung (Airbus) Kollisionsüberprüfung Schleppkurven (Airbus) Rekonstruktion von Objekten (Airbus) AR Unterstützung bei der Bauabnahme (Daimler) Literatur Anwendungen für Fertigung, Betrieb, Service und Wartung Hybride Inbetriebnahme Das Mechatronische Anlagenmodell (KUKA Systems) Hybride Inbetriebnahme im Anlagenbau (KUKA Systems) Hybride Inbetriebnahme in der Logistik (KUKA Roboter) Hybride Inbetriebnahme sensorbasierter Roboterapplikationen (KUKA Roboter) Programmieren vor Ort mit getracktem Zeigestift (KUKA Roboter) Hybrider Betrieb Nutzerbezogene Entwicklung und Untersuchung AR-basierter Werkerassistenzsysteme (FhG/IFF, Universität Magdeburg/IAM, Universität Ulm) Digitale Arbeitsplatzanweisungen (Rittal) Augmented Reality in der Fertigung (Volkswagen) Betriebsparallele Simulation Anwendungen der Betriebsparallelen Simulation für Fertigungsanlagen (Siemens, TUM/itm) Virtuelle Antriebe für Werkzeugmaschinen und Anlagen Anwendung (Siemens, RWTH/WZL) Betriebsparallele Simulation in der Robotik (KUKA Roboter) Multimodale Unterstützung im Service Maintenance in veränderlichen Arbeitsumgebungen (Siemens, RWTH/WZL) Entwicklung und Einsatz neuer Eingabe- und Kommunikationsgeräte zur Unterstützung der interaktiven Kommunikation und intuitiven Programmierung eines Produktionssystems (KIT) Mitarbeitertraining durch Projection-based Augmented Reality (Volkswagen) Literatur Anwendungen für Präsentation und Training Game-based Learning theoretische Grundlagen (Siemens, Universität Koblenz) Lernen durch Computerspiele Motivation durch Unterhaltung Game-based Training Virtual Plant (Siemens, Universität Koblenz) Ziele Pädagogisches Konzept

4 XIV Technische Umsetzung Pädagogische Evaluation Game-based Learning im Service GATSCAR (Volkswagen) AR basiertes Trainingstool in der Robotik (KUKA Roboter) KUKA Augmented Reality Viewer Einblenden nichtsichtbarer Informationen Einblenden virtueller Werkstücke Handlungsanweisungen und -tracking VR/AR basiertes Vertriebstool in der Robotik (KUKA Roboter, FhG/IFF) Rekonstruktion der realen Umgebung Verteilte Renderlösungen Schrittweise Validierung anhand des realen Aufbaus Literatur Querschnittsthemen Systemergonomie Entwicklungsunterstützung Evaluation Abstimmung der Technologien und der Anwendungen Projekt-Veranstaltungen Statustagung Innovationsallianz VT, Magdeburg Statustagung AVILUS, AVILUSplus, Braunschweig Schnittstellen-Workshop, Hannover Tracking-Contests Literatur Zusammenarbeit mit anderen Verbundprojekten Die Innovationsallianz Virtuelle Techniken AVILUSplus Literatur Projektfazit Zusammenfassung und Ausblick Verwertung Anhang Magic Book Anleitung Projektplan Autorenliste (alphabetisch) Abkürzungsverzeichnis Sachverzeichnis...343

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